某污水處理廠設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)

1、Z.某污水廠設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)-一 總論.1二工藝流程.3CASSX藝的優(yōu)點(diǎn).4與其他工藝對(duì)比.7三處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì).7集水井的設(shè)計(jì).9格柵的設(shè)計(jì)與計(jì)算.101泵前中格柵的設(shè)計(jì)與計(jì)算 .112.泵后細(xì)格柵的設(shè)計(jì)與計(jì)算 .14提升泵站 .171設(shè)計(jì)參數(shù).172.提升泵房設(shè)計(jì)計(jì)算 .17曝氣沉砂池的設(shè)計(jì)與計(jì)算 .181曝氣沉砂池.182曝氣沉砂池的設(shè)計(jì)與計(jì)算 .19Z.3.設(shè)計(jì)計(jì)算.194.吸砂泵房與砂水分離器.225.鼓風(fēng)機(jī)房.23CASS池的設(shè)計(jì)與計(jì)算 .231. CASS工藝運(yùn)行過(guò)程.232. CASS反應(yīng)池的設(shè)計(jì)計(jì)算.24污泥濃縮池.381 .設(shè)計(jì)參數(shù).392.設(shè)計(jì)計(jì)算.39貯泥池設(shè)計(jì).41四污

2、水廠總體布置.39主要構(gòu)（建）筑物與附屬建筑物.39污水廠平面布置.40污水處理構(gòu)筑物高程布置 .45五設(shè)計(jì)體會(huì).47Z.總論1課程設(shè)計(jì)的容和深度目的：加深理解所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的能力， 在設(shè)計(jì)、計(jì)算、繪圖等面得到鍛煉。容：對(duì)主要污水處理構(gòu)筑物的工藝尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，確定污 水處理廠的平面布置和高程布置。 完成設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)和設(shè)計(jì)圖（污 水處理廠平面布置、高程布置圖、某構(gòu)筑物工藝圖各一）。深度：初步設(shè)計(jì)2.基本資料（1）.水質(zhì)水量項(xiàng)目規(guī)模：某污水處理廠主要處理該市某地區(qū)的工業(yè)及居民廢水?？紤]遠(yuǎn)期發(fā)展，設(shè)計(jì)水量擴(kuò)大一倍。進(jìn)水水質(zhì)：BOD5=160mg/L;COD=280mg/L;

3、 SS=150 mg/L;TN=335mg/L;磷酸鹽（以P計(jì)）二1.8mg/L。（2）.處理要求（1）要求出水水質(zhì)滿足GB 18918-2002城鎮(zhèn)污水處理廠污染 物排放標(biāo)準(zhǔn)的一級(jí)B排放標(biāo)準(zhǔn)，即：pH=69;BOD520mg/L;COD 50mg/L;SSC20mg/L;TN20mg/L; NH3-N 8mg/L,磷酸鹽（以P計(jì)）1260m3（符合要求）。格柵的設(shè)計(jì)與計(jì)算格柵是一種簡(jiǎn)單的過(guò)濾設(shè)備，格柵由一組或數(shù)組平行的金屬柵條、塑 料齒鉤或金屬網(wǎng)、框架及相關(guān)裝置組成，傾斜安裝在污水渠道、泵房 集水井的進(jìn)口處或污水處理廠的前端，用來(lái)截留污水中較粗大漂浮物 和懸浮物，如纖維、碎皮、毛發(fā)、果皮、蔬

4、菜、木片、布條、塑料制 品等，防止堵塞和纏繞水泵機(jī)組、曝氣器、管道閥門(mén)、處理構(gòu)筑物配 水設(shè)施、進(jìn)出水口，減少后續(xù)處理產(chǎn)生的浮渣，保證污水處理設(shè)施的 正常運(yùn)行。按照格柵形狀，可分為平面格柵和曲面格柵；按照格柵凈間距，可分為粗格柵（50-100mm）、中格柵（10-40mm）、細(xì)格柵（1.5-10mm）三種，平面格柵和曲面格柵都可以做成粗、中、細(xì)三種。本設(shè)計(jì)采用 粗細(xì)兩種格柵，一道粗格柵，一道細(xì)格柵，粗細(xì)格柵分別建置于提升 泵站前后。該污水處理工程的處理規(guī)模：日處理量為20000m3/d, 即平均日流量為Qp=833.3m3/h=0.232m3/s,最大設(shè)計(jì)流量為Qmax=1258.3 m3/h=

5、0.35 m3/s,Z.設(shè)計(jì)中取水量變化系數(shù)Kp=1.511泵前中格柵的設(shè)計(jì)與計(jì)算泵前格柵為污水廠的第一道預(yù)處理設(shè)施，用于去除污水中較大的懸浮 物和漂浮物，保證后續(xù)處理設(shè)施的正常運(yùn)行。建于泵站集水池的前。本格柵使用柵條斷面為矩形的柵條，設(shè)計(jì)兩道中格柵，其主要設(shè)計(jì)參數(shù)如下：流量總變化系數(shù)k取1.51，則柵前流速Vi0.9m/s，過(guò)柵流速V20.9m/s柵條寬度s 0.01 m,格柵間隙b 0.02m柵前部分長(zhǎng)度0.5m，格柵傾角=60單位柵渣量取W00.06m3柵渣/103m3污水柵前水深h 0.6m，設(shè)計(jì)中取兩組格柵，N=2，每組格柵單獨(dú)設(shè)置，每組格柵的設(shè)計(jì)流量為0.175m3/d。(1)柵條

6、間隙數(shù)InQma八sinabhvn“75 sin6022.6,取 23 個(gè)0.02 0.6 0.6格柵的寬度：設(shè)格柵槽比格柵寬0.2m，貝卩：B S(n 1) bn 0.20.01(23 1)0.02 230.20.88mz.h1k 也 sin2g3 2.42(!)30.02曲 sin602 9.80.12m(3)進(jìn)水漸寬部分長(zhǎng)度根據(jù)公式li式中Bi進(jìn)水渠道寬度，取進(jìn)水渠寬Bi0.5m；進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度Li,其漸寬部分角度ai=25,進(jìn)水渠道流速為0.6m/s，貝卩l(xiāng)i -2ta n即，li=0.4im(4)柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度根據(jù)公式l2U2110.41則l20.20m2

7、 2(5)通過(guò)格柵的水頭損失hi,hih0k4v2s3h0si na2gb式中h1-設(shè)計(jì)水頭損失，mh0-計(jì)算水頭損失，mg-重力加速度，取9.8m/s2k-系數(shù)，取3-阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，取=2.42則:Z.(6)柵后槽總高度H,設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)20.3mH h hih20.60.12 0.31.02m 取 1.1m(7)柵槽總長(zhǎng)度I,H1I |1|21.0 0.5-tan a式中，H1為柵前渠道深，H1h h20.6 0.3則，丨0.41 0.201.0 0.5廠2.63mtan 60(8)每日柵渣量W,86400QmaxW1w -1000kz式中，W1為柵渣量，格柵間隙為162

8、5mm時(shí)，w1=0.100.05;格柵間隙為3050mm時(shí)，W1=0.030.1。本工程格柵間隙為20mm，取w1=0.06;取k=1.5應(yīng)采用機(jī)械除渣，采用機(jī)械柵渣打包機(jī)將柵渣打包，汽車(chē)運(yùn)走0.232 0.06 3600 2410001.2m3/d0.2m3/dz.(1)柵條間歇數(shù)nQmaxsin a0.175 sin60bhv0.01 0.6 0.645.2,取 45個(gè)11一 500一3 000泵前中格柵圖2.泵后細(xì)格柵的設(shè)計(jì)與計(jì)算細(xì)格柵可進(jìn)一步去除污水中的懸浮物和漂浮物， 保證后續(xù)設(shè)備和工藝 的正常運(yùn)行。細(xì)格柵采用連續(xù)運(yùn)行式，柵渣由一臺(tái)無(wú)軸螺旋壓實(shí)輸送 機(jī)收集脫水后運(yùn)往廠外填埋。為了便管

9、理和維護(hù)，細(xì)格柵間與沉砂池 合建，細(xì)格柵間出水直接進(jìn)入沉砂池。柵前流速Vi0.9m/s，過(guò)柵流速v20.9m/s柵條寬度s 0.01 m,格柵間隙b 0.01m柵前部分長(zhǎng)度0.5m，格柵傾角二60單位柵渣量取W00.06m3柵渣/I03m3污水柵前水深h 0.6m，z.(2)格柵的寬度：設(shè)格柵槽比格柵寬0.2m，貝 SB S(n 1) bn 0.01(45 1)0.01 450.21.09m, 取 1.1m(3)進(jìn)水漸寬部分長(zhǎng)度式中B1進(jìn)水渠道寬度，取進(jìn)水渠寬B10.5m；進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度L1,其漸寬部分角度a1=25o,進(jìn)水渠道流速 為0.6m/s，貝卩L1 2ta na即，L1=0.

10、64 m(4)柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度根據(jù)公式I2殳則l2S0640.32m2 2(3)通過(guò)格柵的水頭損失h1,h1h0k2h0- sina2g式中h1-設(shè)計(jì)水頭損失，mh-計(jì)算水頭損失，m根據(jù)公式11B B2tg1z.g-重力加速度，取9.8m/s2k-系數(shù)，取3-阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，取=2.422vZ.槽總高度H設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)20.3mH h hih20.6 0.3 0.3 1.2m(5)柵槽總長(zhǎng)度I,r r0 40 3則，l 0.54 0.27 1.0 0.5r3.60mtan 600(6)進(jìn)水與出水渠道 格柵與沉砂池合建，格柵出水直接進(jìn)入沉砂池，進(jìn)水渠道寬度B1=

11、B=1.1m，渠道水深h水二h=0.6m每日柵渣量W，86400QmaxW1w -1000kz式中，W1為柵渣量，格柵間隙為1625mm時(shí)，則=0.100.05;格柵間隙為3050mm時(shí)，w=0.030.1。本工程格柵間隙為20mm,取w1=0.06;取k=1.5。采用機(jī)械清除格柵，采用機(jī)械柵渣打包機(jī)將柵渣打包，汽車(chē)運(yùn)走則:hi2gsin3 2.42 (0.010.92sin 602 9.80.30ml1l21.0 0.5H1tana式中，H1為柵前渠道深,l1l21.0 0.5H1tana0.350.0636001.21m3/d0.2m3/ dz.泵后細(xì)格柵與曝氣沉砂池合建圖提升泵站提升泵用

12、以提高污水的水位，保證污水能在整個(gè)污水處理流 程過(guò)程中流過(guò) ，從而達(dá)到污水的凈化。提升泵房用于將流入污水 提升至后續(xù)處理單元所需要的高度， 使其實(shí)現(xiàn)重力流，以便自流進(jìn)入 各后續(xù)處理單元。1設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量：Q 231.5L/S2.提升泵房設(shè)計(jì)計(jì)算采用CASS工藝案，污水處理系統(tǒng)簡(jiǎn)單，對(duì)于新建污水處理廠，工藝 管線可以充分優(yōu)化，故污水只考慮一次提升。污水經(jīng)提升后流入曝氣 沉砂池，然后流入CASS池，經(jīng)潷水器潷水排除CASS池。污水提升前水位9.0m（既泵站吸水池最低水位），為了保證后續(xù)各處理單元進(jìn)水能通過(guò)自流形式進(jìn)入， 提升后水位3.5m(即細(xì)格柵前水面 標(biāo)高)。M30DF-aw1丄j=V禎他【

13、-詢41-tA F二D113DX1 jZ.所以，提升凈揚(yáng)程Z 3.5 ( 9.0) 12.5m水泵水頭損失取2m從而需水泵揚(yáng)程H Z h 13.5m再根據(jù)設(shè)計(jì)流量350L/S 1260m3/h，采用WQ300-22-37型潛水泵10臺(tái)5用5備，流量300m3/h，揚(yáng)程22m。曝氣沉砂池的設(shè)計(jì)與計(jì)算1.曝氣沉砂池 曝氣沉砂池是一長(zhǎng)形渠道，沿渠壁一側(cè)的整個(gè)長(zhǎng)度向，距池底60-90cm處安設(shè)曝氣裝置，在其下部設(shè)集砂斗，池底有i=0.1-0.5的 坡度，以保證砂?；?。由于曝氣作用，廢水中有機(jī)顆粒經(jīng)常處于懸 浮狀態(tài)，砂?；ハ嗄Σ敛⒊惺芷貧獾募羟辛?，砂粒上附著的有機(jī)污染 物能夠去除，有利于取得較為純凈的

14、砂粒。在旋流的離心力作用下，這些密度較大的砂粒被甩向外部沉入集砂槽， 而密度較小的有機(jī)物隨 水流向前流動(dòng)被帶到下一處理單元。另外，在水中曝氣可脫臭，改善 水質(zhì)，有利于后續(xù)處理，還可起到預(yù)曝氣作用。普通沉砂池截留的沉砂中夾雜有15%的有機(jī)物，使沉砂的后續(xù)處理難度增加，采用曝氣沉砂池，可在一定程度上克服此缺點(diǎn)。沉砂池的作用是從污水中分離相對(duì)較大的無(wú)機(jī)顆粒，沉砂池一般設(shè)在 倒虹吸管、泵站、沉淀池前，保護(hù)水泵和管道免受磨損，防止后續(xù)處理構(gòu)筑管道的堵塞，減小污泥處理構(gòu)筑物的容積，提高污泥有機(jī)組分 的含量，提高污泥作為肥料的價(jià)值。污水中的砂粒是指相對(duì)密度較大，易沉淀分離的一些大顆粒物質(zhì)，主 要是污水中的無(wú)

15、機(jī)性砂粒，礫和少量較重的有機(jī)顆粒，如樹(shù)皮、骨頭、 種粒等。在顆粒物質(zhì)的表面還附著一些粘性有機(jī)物， 這些粘性有機(jī)物 是極易腐爛的污泥， 因此，這些顆粒物質(zhì)都應(yīng)在沉砂池中被去除。Z.平流曝氣沉砂池是最常用的型式，污水從池一端流入，呈水平向流動(dòng)，從池的另一端流出，它的構(gòu)造簡(jiǎn)單，處理效果好，工作穩(wěn)定且易 于排除沉砂。本設(shè)計(jì)采用平流式曝氣沉砂池。2曝氣沉砂池的設(shè)計(jì)與計(jì)算設(shè)計(jì)說(shuō)明：污水經(jīng)螺旋泵提升后進(jìn)入平流曝氣沉砂池，共兩組對(duì)稱(chēng)于提升泵房中軸線布置。沉砂池池底采用多斗集砂，沉砂由螺旋離心泵自斗底抽送至砂水分離 器，污水回至提升泵前，凈砂直接由汽車(chē)外運(yùn)。設(shè)計(jì)流量為Qmax=0.175m3/s,設(shè)計(jì)水力停留時(shí)

16、間t=2.0min，水平流速vi=0.1m/s。3設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)選擇兩組曝氣沉砂池，分別與格柵，每組設(shè)計(jì)流量0.175m3/s(1)沉砂池有效容積V 60Qt式中V沉砂池有效容積（m3）Q-設(shè)計(jì)流量，m3/st一一停留時(shí)間（min）,一般13min設(shè)計(jì)取t=2minz.V=60*2*0.175=21m3（2）水流過(guò)水?dāng)嗝婷娣e（A）Qmax/VV1-水平流速（m/s），一般采用0.060.12min設(shè)計(jì)取V1=0.06m/sA=0.175/0.06=2.92m2（3）池總寬度（B）B=A/h2h2一一有效水深（m），般取2-3m.設(shè)計(jì)取h2=2mB=2.92/2=1.46mB/h2=0.732（4

17、）沉砂池長(zhǎng)度L V/AL 21/2.92 7.19m,取 7.2m（5）每小時(shí)所需空氣量q=3600Qd,d-1m3污水所需的空氣量，設(shè)計(jì)取的d=0.2m3/m33q 3600 0.35 0.2252m /mz.(6)沉砂室所需容積(V)式中X-污水沉砂量，采用30m6 3污水/10 mT排砂間隔時(shí)間設(shè)計(jì)T 2d，即考慮排泥間隔天數(shù)為2天V=QXT 86400100.232 30 2 86400=-10-3=1.20(m3)(7)每個(gè)沉砂斗容積(V。)設(shè)每一組有1個(gè)沉砂斗1 20V。0.60(m3)2(8)沉砂斗各部分尺寸及容積：設(shè)計(jì)斗底寬a 0.5m，斗壁與水平面的傾角為60,斗高h(yuǎn)s=0.

18、8m，則沉砂斗上口寬(a)a壬a tan 601.42m(取1.4m)沉砂斗容積(U)h322V1(2a2aa 2a )60.822(2 1.422 1.7 0.52 0.52)60.78m3(大于V0.60m3，符合要求)2 0.8tan 600.5z.(9)進(jìn)水渠道由于是格柵與沉砂池合建，格柵出水直接進(jìn)入沉砂池，進(jìn)水渠道寬度B1=B=1.1m，渠道水深h水二h=0.6m(10)出水裝置出水采用沉砂池末端薄壁出水堰跌落出水，出水堰可保證沉砂池水位標(biāo)高恒定，堰上水頭H1-堰上水頭，mQ1 -沉砂池設(shè)計(jì)流量，m3/sm流量系數(shù)，0.4-0.5b2-堰寬(m)，等于沉砂池寬度設(shè)計(jì)取m=0.4,b2

19、= 1.5m出水堰后自由跌落0.15m,出水流入出水槽，出水槽寬度B2=0.6m，出水槽水深h2=0.35m,超高0.3m,水流速度V2=0.83m/s。采用出水管道在出水槽中部與出水槽連接，出水管道采用鋼管，管徑DN2=500mm,管流速V2=0.89m/s，水力坡度i=0.15%。(11排砂裝置采用吸砂泵排砂，吸砂泵設(shè)置在沉砂斗，借助空氣提升將沉砂排除沉砂池，吸砂泵管徑DN=200mm.4.吸砂泵房與砂水分離器Z.選用直徑0.5m鋼制壓力式旋流砂水分離器一臺(tái)， 兩組曝氣沉砂池共 每組曝氣沉砂池設(shè)吸砂泵兩臺(tái)，一用一備，共4臺(tái)。砂水分離后將砂 集中運(yùn)走，水回流至細(xì)格柵前。5.鼓風(fēng)機(jī)房選用TSO

20、-150羅茨鼓風(fēng)機(jī)12臺(tái)，6用6備，為曝氣沉砂池和CASS曝氣。泵房面積取20mx8m（考慮遠(yuǎn)期）CASS池的設(shè)計(jì)與計(jì)算CASS工藝是將序批式活性污泥法（SBR的反應(yīng)池沿長(zhǎng)度向分為兩部 分，前部為生物選擇區(qū)也稱(chēng)預(yù)反應(yīng)區(qū)，后部為主反應(yīng)區(qū)。在主反應(yīng)區(qū) 后部安裝了可升降的潷水裝置，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)進(jìn)水間歇排水的期循環(huán)運(yùn) 行，集曝氣沉淀、排水于一體。CASS工藝是一個(gè)厭氧/缺氧/好氧交 替運(yùn)行的過(guò)程，具有一定脫氮除磷效果，廢水以推流式運(yùn)行，而各反 應(yīng)區(qū)則以完全混合的形式運(yùn)行以實(shí)現(xiàn)同步硝化一反硝化和生物除磷。1.CASS工藝運(yùn)行過(guò)程CASS工藝運(yùn)行過(guò)程包括充水-曝氣、沉淀、潷水、閑置四個(gè)階段組成， 具體運(yùn)行過(guò)

21、程為：（1）充水-曝氣階段邊進(jìn)水邊曝氣，同時(shí)將主反應(yīng)區(qū)的污泥回流至生物選擇區(qū)， 一般回流 比為20%。在此階段，曝氣系統(tǒng)向反應(yīng)池供氧，一面滿足好氧微生 物對(duì)氧的需要，另一面有利于活性污泥與有機(jī)物的充分混合與接觸，Z.從而有利于有機(jī)污染物被微生物氧化分解。 同時(shí)，污水中的氨氮通過(guò) 微生物的硝化作用轉(zhuǎn)變?yōu)橄鯌B(tài)氮。（2）沉淀階段停止曝氣，微生物繼續(xù)利用水中剩余的溶解氧進(jìn)行氧化分解。隨著反應(yīng)池溶解氧的進(jìn)一步降低，微生物由好氧狀態(tài)向缺氧狀態(tài)轉(zhuǎn)變， 并發(fā) 生一定的反硝化作用。與此同時(shí)，活性污泥在幾乎靜止的條件下進(jìn)行 沉淀分離，活性污泥沉至池底，下一個(gè)期繼續(xù)發(fā)揮作用，處理后的水 位于污泥層上部，靜置沉淀使泥

22、水分離。（3）潷水階段沉淀階段完成后，置于反應(yīng)池末端的潷水器開(kāi)始工作，自上而下逐層 排出上清液，排水結(jié)束后潷水器自動(dòng)復(fù)位。潷水期間，污泥回流系統(tǒng) 照常工作，其目的是提高缺氧區(qū)的污泥濃度， 隨污泥回流至該區(qū)的污 泥中的硝態(tài)氮進(jìn)一步進(jìn)行反硝化，并進(jìn)行磷的釋放。2.CASS反應(yīng)池的設(shè)計(jì)計(jì)算圖2-4 CASS工藝原理圖Z.(1)基本設(shè)計(jì)參數(shù)處理規(guī)模：Q=2000m3/d，總變化系數(shù)1.51混合液懸浮固體濃度(MLSS:取Nw=3000mg/L反應(yīng)池有效水深H般取3-5m,本水廠設(shè)計(jì)選用4.0m1 1排水比：?= =一=0.4m 2.5BOD-污泥負(fù)荷(或稱(chēng)BOD-SS負(fù)荷率)(Ns)Ns BOD-污泥

23、負(fù)荷(或稱(chēng)BOD-SS負(fù)荷率)，kgBOD5/(kgMLSSd);K2有機(jī)基質(zhì)降解速率常數(shù)，L/(mgd),生活污水K2取值圍為0.0168-0.0281，本水廠取值0.02;n-有機(jī)基質(zhì)降解率，%;Sa Sen=Saf混合液中揮發(fā)性懸浮固體與總懸浮固體濃度的比值，一般在生活污水中，f值為0.7-0.8,本水廠設(shè)計(jì)選用0.75。代入數(shù)值，得n=1609375%，之后把本數(shù)值代入得Ns=K22f0.26kgBOD5/(kgMLSSd)(3)曝氣時(shí)間TA式中TA曝氣時(shí)間，hS0進(jìn)水平均BOD5,啞/L入一排水比1/m = 0.4Ns=K2Sef24 S0NsNw24 0.4 1600.26 300

24、01.97h取2.0hVz.Nw混合液懸浮固體濃度(MLSS：X=3000mg/L(4) 沉淀時(shí)間TS活性污泥界面的沉降速度與MLSS濃度、水溫的關(guān)系，可以用下式 進(jìn)行計(jì)算。Vmax= 7.4x104xtxXO-1.7(MLSS 3000)式中Vmax活性污泥界面的初始沉降速度。t水溫，取20 CXo沉降開(kāi)始時(shí)MLSS的濃度，Xo=Nw=3000mg/L,則Vmax= 7.4x104x20 x3000-1.7= 1.82 m/s沉淀時(shí)間TS用下式計(jì)算H141.0TSm251.4hVmax1.82式中TS沉淀時(shí)間，hH反應(yīng)池水深，m安全高度，取1.0m(5)排水時(shí)間TD及閑置時(shí)間Tf根據(jù)城市污水

25、處理廠運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，本水廠設(shè)置排水時(shí)間TD取為0.5h,閑置時(shí)間取為0.1h。運(yùn)行期T= TA+Ts+TD+Tf=4.0h每日運(yùn)行期數(shù)n=24=64(6)CASS池容積VCASS池容積采用容積負(fù)荷計(jì)算法確定，并用排水體積進(jìn)行復(fù)核。(i)采用容積負(fù)荷法計(jì)算:z.Ne Nw f式中:Q城市污水設(shè)計(jì)水量，m3/d;Q=20000m3/d;Nw混合液MLSS污泥濃度(kg/m3),本設(shè)計(jì)取3.0 kg/m3;NeB0D5污泥負(fù)荷(kg BODs/kg MLSSd),0.34kgBOD5/kgMLSS - d；Sa-進(jìn)水BOD5濃度(kg/ L)，本設(shè)計(jì)Sa = 160 mg/L；Se-出水BOD5濃度(k

26、g/ L),本設(shè)計(jì)Se = 10 mg/L;f混合液中揮發(fā)性懸浮固體濃度與總懸浮固體濃度的比值, 本設(shè)計(jì)取0.75;則:20000 (160 10) 10 0.26 3.0 0.75本水廠設(shè)計(jì)CASS也六座，每座容積Vi=5128854.7m36(ii)排水體積法進(jìn)行復(fù)核單池容積為V Q2工200001389(m3)nN 6 6反應(yīng)池總?cè)莘eV NVi6 20838334(m3)式中Vi單池容積，m3n期數(shù)；m排水比1/m = 1/2.5N池?cái)?shù);Q平均日流量，m3/d由于排水體積法計(jì)算所得單池容積大于容積負(fù)荷法計(jì)算所得， 因此單 池容積應(yīng)按最大容積值計(jì)，否則將不滿足水量運(yùn)行要求，則單池容積Vi=

27、1389 m3，反應(yīng)池總?cè)莘eV=8334 m5128m3Z.(7)CASS也的容積負(fù)荷CASS池工藝是連續(xù)進(jìn)水，間斷排水，池有效容積由變動(dòng)容積(Vi)和固定容積組成，變動(dòng)容積是指池設(shè)計(jì)最高水位至潷水器最低水位之 間高度(Hi)決定的容積，固定容積由兩部分組成，一是活性污泥最 高泥面至池底之間高度(H3)決定的容積(V3)，另一部分是撇水水 位和泥面之間的容積，它是防止撇水時(shí)污泥流失的最小安全距離(H2) 決定的容積(V2)。CASS池總有效容積V(m3):V=Nx(Vi+V2+V3)(i)池設(shè)計(jì)最高水位至潷水機(jī)排放最低水位之間的高度，Hi(m);Hi式中：n日循環(huán)期數(shù)，n=6;H池最高液位H(

28、m),本設(shè)計(jì)H=4.0m(ii)潷水結(jié)束時(shí)泥面高度，H3(m)已知撇水水位和泥面之間的安全距離，H2二=i.0m;H3=H-(Hi+H2)=4-i.6-i.0=i.4m(iii)SVI污泥體積指數(shù),(ml/g)代入數(shù)值則SW=獸117(盹),此數(shù)值反映出活性污泥的凝聚、沉降性能良好。Hi20000 46 8334i .6mSVI=H3H NWZ.(8)CASS也外形尺寸(i)L B HV式中：B池寬，m, B:H=12，取B=8m,N8/4=2，滿足要求；V8334L=43.4m，取L=44m.L/B=44/8=5.5m,N B H 6 8 4L:B=46,滿足要求。(ii) CASS也總高，

29、Ho (m)取池體超高0.5m，貝 SHo=H+0.5=4.5m(iii)微生物選擇區(qū)Li, (m)CASS池中間設(shè)1道隔墻，將池體分隔成微生物選擇區(qū)(預(yù)反應(yīng)區(qū))和主反應(yīng)區(qū)兩部分?？窟M(jìn)水端為生物選擇區(qū)，其容積為CASS池總?cè)莘e的10%左右，另一部分為主反應(yīng)區(qū)。選擇器的類(lèi)別不同，對(duì) 選擇器的容積要求也不同。Li=10%L=10% 44=4.4m(iv)反應(yīng)池液位控制排水結(jié)束時(shí)最低水位 4亙4今12.4(m)m2.5基準(zhǔn)水位h2為4.0m;超高0.5m;保護(hù)水深二1.0m。污泥層高度hsh12.4 1.0 1.4(m)則：撇水水位和泥面之間的安全距離，H2二hs=1.4mZ.-_電吟IDg. 4m

30、 a壬直lid剖歯囹圖2-5 CASS外形尺寸圖(9)連通口尺寸隔墻底部設(shè)連通，連通兩區(qū)水流，因單格寬8m，根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)要求，此時(shí)連通的數(shù)量取為3。(i)連通面積AiAi按下式進(jìn)行計(jì)算：Q1A1B L1H124 n N UU式中：U口流速，取U=70m/h將各數(shù)值代入，計(jì)算得：20000 12A1(8 4.4 1.6)0.81m224 6 6 7070(ii)口尺寸設(shè)計(jì)口沿墻均布，口寬度取0.8m，高為0.81/0.8=1.0m。為：0.8mX1.0m(10)復(fù)核出水溶解性BOD5z.處理水中非溶解性B0D5的值:DOD5=7.1bXaCeCe處理水中懸浮固體濃度10mg/LXa活性微生物在處理

31、水中的所占比例取0.4b微生物自身氧化速率本設(shè)計(jì)取0.6DOD5=7.1 0.X0.6x10=3.19mg/L故水中溶解性DOD5要求小于103.19=6.81 mg/L而該設(shè)計(jì)出水溶解性DOD5：Se=_24S0_24 K2Nw仃人門(mén)=_ 24 160_=24 0.02 3000 0.75 2.0 6=6.8mg/L設(shè)計(jì)結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求。（11計(jì)算剩余污泥量理論分析，知溫度較低時(shí)，產(chǎn)生生物污泥量較多。本設(shè)計(jì)最冷時(shí)是冬季平均最冷溫度是0.2C。0.2C時(shí)活性污泥自身氧化系數(shù)：=0.06x1.04(0.220)=0.I剩余生物污泥量：XV=YQ先洋-Kd（0.2）V盤(pán)fnNKd(0.2)=Kd(

32、20)T 20 tz.160 6.83000=0.6x20000 x0.x1389x100010002 0 x0.75x守x6x6=1575.88kg/d剩余非生物污泥量：=1330kg/d公式中，fb進(jìn)水VSS中可生化部分比例，取fb=0.7;C0設(shè)計(jì)進(jìn)水SS m3/d；剩余污泥總量:X=XV+Xs=1575.88+1330=2905.88kg/d剩余污泥濃度NR：NW30003NR=- - 5000mg/L5.0kg /m11 0.4剩余污泥含水率按99.3%計(jì)算，濕污泥量為2905.88581.2m3/d 5.0(12)復(fù)核污泥齡=1cYNSKd式中：c污泥齡Y污泥產(chǎn)率系數(shù)，本設(shè)計(jì)取0.

33、4Kd衰減系數(shù)，一般為0.040.取0.07Xs=Q(1-fbf)xC0Ce1000=20000 x(1-0.7xa75)x1爲(wèi)00Ce設(shè)計(jì)出水SS m3/d;z.=1 0.4 0.260.07=29.4d硝化所需最小污泥齡：C?N=(1/)x1.103(15-T)xfsC?N硝化所需最小污泥齡d-1；硝化細(xì)菌的增長(zhǎng)速率d-1：T=0.2攝氏度時(shí)，取為0.35;fs安全系數(shù)：為保證出水氨氮小與5mg/L取2.33.0;取2.3;T污水溫度：取冬季最不利溫度0.2攝氏度。c?N=(1/)X1.103(15-T)xfs=(1/0.35)x1.103(15-0.2)x2.3=28d經(jīng)校核，污泥齡滿足

34、硝化要求。(13)需氧量設(shè)計(jì)需氧量包括氧化有機(jī)物需氧量， 污泥自身需氧量、氨氮硝化需氧 量及出水帶走的氧量。設(shè)計(jì)需氧量考慮最不利情況，按夏季時(shí)高水溫 計(jì)算設(shè)計(jì)需氧量。(i)氧化有機(jī)物需氧量，污泥自身需氧量01以每去除1您BOD需要0.48kgOa的經(jīng)驗(yàn)法計(jì)算。OaaQ SOSebVNW0.48 20000160 101030.12 8334 3000 103=4440.2(kg02/d)式中Oa需氧量，kk02/d;代入數(shù)值,=1cYNSKdZ.a活性污泥微生物每代1kkBOD需氧量，一般生活污Z.水取為0.42 kg0.53您，本設(shè)計(jì)取0.48 kg；b1kk活性污泥每天自身氧化所需要的氧量

35、，一般生 活污水取為0.11kk0.kk，本設(shè)計(jì)取0.12kk。(ii)氨氮硝化需氧量Ob按下式計(jì)算；Ob4.57 QNkNke0.12VNWfC=4.57x20000 x (35-5) x103-0.12X8334 3.0 0.7529.4=523.5( kk 02/d)式中4.57氨氮的氧當(dāng)量系數(shù)；Nk進(jìn)水總凱氏氮濃度，g/L;Nke出水總凱氏氮濃度，g/L;XV系統(tǒng)每天排出的剩余污泥量，k/d;總需氧量O總OaOb4440.2 523.5 4963.7kk/d=206.8 kk/h(14)標(biāo)準(zhǔn)需氧量 標(biāo)準(zhǔn)需氧量計(jì)算公式:AOR Cs(20)(Csb(T)C)1.024(T 20)Csb(

36、T)=Cs(T)21(1 EA)79 21(1 EA)式中SOR水溫20C,氣壓1.103X105pa時(shí)，轉(zhuǎn)移到曝氣池混合液的總氧量，kk /h;AOR在實(shí)際條件下，轉(zhuǎn)移到曝氣池混合液的總氧量，kk/h;Cs(20)20C時(shí)氧在清水中飽和溶解度，取Ca(20)=9.17mg/L;雜質(zhì)影響修正系數(shù)，取值圍=0.780.99,本例選用=0.90;含鹽量修正系數(shù)，本例取=0.95;SOR二Z.氣壓修正系數(shù)，取0.95;Pa所在地區(qū)大氣壓力，Pa;T設(shè)計(jì)污水溫度，本設(shè)計(jì)考慮最不利水溫，取夏季T=27C;Csb(T)-設(shè)計(jì)水溫條件下曝氣池平均溶解氧飽和度mg/L;Cs(T)-設(shè)計(jì)水溫條件下氧在清水中飽和

37、溶解度，水溫27C時(shí),Cs(27.3)=8.05;Pb空氣擴(kuò)散裝置處的絕對(duì)壓力，pa,Pb二P+9.8X1O3H;P大氣壓力，P=1.013x105;H空氣擴(kuò)散裝置淹沒(méi)深度，取微曝氣裝置安裝在距池底0.5m處，淹沒(méi)深度3.5m;Ot氣泡離開(kāi)水面時(shí)，氧的百分比，%;EA空氣擴(kuò)散裝置氧轉(zhuǎn)移效率，本設(shè)計(jì)選用水下射流式擴(kuò)散裝 置，氧轉(zhuǎn)移效率EA按26%計(jì)算；C曝氣池平均溶解氧濃度，取C=2mg/L。Pb=P+9.8x103H=1.013x105+9.8x103x3.5=1.356x105(Pa)Ot二21(1EA)x100%=16.4%79 21(1 EA)Csb(27.3)=Cs(27.3)( -

38、-5+)2.066 105425=8.05x(1.356 105164)2.066 1042Z.=8.43mg/LZ.標(biāo)準(zhǔn)需氧量SOR:(15)空氣管系統(tǒng)設(shè)計(jì)曝氣系統(tǒng)管道布置式為，相鄰的兩個(gè)廊道的隔墻上設(shè)兩根干管,共四根干管，在每根干管上設(shè)5條配氣豎管，全曝氣池共設(shè)6X5=30條配氣豎管。每根豎管的配氣量為：35818119.4m3/h30曝氣池平面面積為：4 8 (44 4.4)1267.2m3每個(gè)空氣擴(kuò)散器的服務(wù)面積按1.0 m3計(jì)，則所需空氣擴(kuò)散器的總數(shù) 為：曲1268個(gè)1.0為安全計(jì)，本設(shè)計(jì)采用1320個(gè)空氣擴(kuò)散器，每個(gè)豎管上安設(shè)的 空氣擴(kuò)散器的數(shù)目為：迦44個(gè)30每個(gè)空氣擴(kuò)散器的配氣

39、量為SOR二AOR CS(20)Csb(2。)C) 1.024 10(27.3 20)206.8 8.050.90 (0.95 0.95 8.43 2) 1.024(27 20)=279.4kg/h空氣擴(kuò)散裝置的供氣量，可通過(guò)下式確定:G=SOR=0.3EA=279.40.3 0.26=3581.8m3/h62Z.空氣管道的流速，一般規(guī)定為：干、支管為1015m/s，通向空氣 擴(kuò)散裝置的豎管、小支管為45m/s。根據(jù)對(duì)于管道流速的規(guī)定，確定本設(shè)計(jì)管道系統(tǒng)各管段管徑為：12段DN50mm，23段DN75mm，34段DN100mm,45段DN150mm，56段DN200mm，67段DN300mm。

40、空氣管道一般敷設(shè)在地面上，接入曝氣池的管道，應(yīng)高出池水面0.5m以免產(chǎn)生回水現(xiàn)象。(16)污泥回流系統(tǒng)、剩余污泥系統(tǒng)排出系統(tǒng)設(shè)計(jì)(i)污泥回流系統(tǒng)污泥回流比按20%設(shè)計(jì)，每天回流污泥量Q 20% 20000 4000 m3/d每期回流污泥量QQ667 m3，而每期T=4h，本設(shè)計(jì)回流污泥進(jìn)泥6時(shí)間每期取t=2h,回流污泥泵在運(yùn)行過(guò)程中是間歇運(yùn)行的。則單格3581.813202.71m3/h圖2-6曝氣系統(tǒng)管道布置圖Z.流泵型號(hào):CASS池進(jìn)泥流量為qQ6655.6m3/h，根據(jù)流量選用污泥回62Z.WQS65-12-5.5，流量65，出 口直徑100mm,重量165kg，每座CASS池設(shè)該種泵

41、一臺(tái)。出泥管管徑取d=200mm。(ii)剩余污泥排出系統(tǒng)由上述計(jì)算知道，剩余污泥產(chǎn)生量Q=581.2m3/d，每個(gè)期單個(gè)池體 產(chǎn)生的污泥量qQ 581.216.14m3，每個(gè)期排泥時(shí)間利用期后nN 6 60.5h，則泵的流量為：32.24m3/h。根據(jù)流量選用剩余污泥泵型號(hào)：WQ40-10-2.2，出 口直徑d=65mm，重量45kg，每座CASS池設(shè)該種泵一臺(tái)。出泥管管徑取150mm。(iii)泵房設(shè)計(jì)尺寸污泥回流泵6用6備，排泥泵6用6備，泵房長(zhǎng)50米，寬8米，高4米。污泥濃縮池污泥中含有大量的水分，所含水分大致分為四類(lèi)：顆粒間的空隙 水，約占總水分的70%;毛細(xì)水，即顆粒間毛細(xì)管的水，

42、約占20%； 污泥顆粒吸附水，約占10%。降低污泥中的含水率，可以采用污泥 濃縮的法來(lái)降低污泥中的空隙水，通過(guò)降低污泥的含水率，減少污泥 體積，能夠減少池容積和處理所需的投藥量，縮小用于輸送污泥的管 道和泵的尺寸2。污泥濃縮機(jī)房的濃縮脫水一體機(jī)對(duì)剩余污泥進(jìn)行濃縮和脫水處理，減少污泥的含水率和污泥體積。 經(jīng)脫水處理后， 污泥的含水率可降低，成為濾餅，便于最終處置。采用輻流式濃縮池，用帶柵條的刮泥機(jī)刮泥，采用靜壓排泥。z.1設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)4座污泥濃縮池，每座的設(shè)計(jì)進(jìn)泥量：小X 2905.883Qw=726.5kg/d 145.3m /d24污泥固體負(fù)荷：Nwg30kg /d污泥濃縮時(shí)間：T 16h，

43、貯泥時(shí)間：6h進(jìn)泥濃度：Xr5g/L進(jìn)泥含水率：99.3%，出泥含水率97%2.設(shè)計(jì)計(jì)算（1）.濃縮池的計(jì)算濃縮池面積：A= -Qw726.524.2m2Nwg30濃縮池直徑：D=|竺J4 48.45.55m勺3.14濃縮池有效水深，取h14.0m濃縮池有效容積：V Ah124.2 4.0 96.8m3校核水利停留時(shí)間污泥在池中停留時(shí)間：V 96.8 T=0.67d16h，符合要求Qw145.3確定泥斗尺寸濃縮后的污泥體積為：z.Qw196.81 0.9931 P21 0.9722.6m3/dZ.貯泥區(qū)所需容積：按6h泥量計(jì)，則泥斗容積:V3=-y(r12r1r21 82 2、=(1.021.

44、0 1.0 1.02)3=5.65m3池底坡度為0.06，池底坡降為:h5=006詢20.110m2濃縮池總高度:超高取h20.3，緩沖層高度取h30.3，濃縮池總高度為:H h|h2h3h4h5=4+0.3+0.3+1.8+0.11=6.5m(2).刮泥機(jī)的選擇刮泥機(jī)選用XZG型邊傳動(dòng)刮泥機(jī)，型號(hào)配套。XZG型邊傳動(dòng)刮泥機(jī)主 要有中心旋轉(zhuǎn)座、L型工作橋、刮臂、刮板、導(dǎo)流筒、排渣裝置等組 成，工作時(shí)，污水從中心支座處經(jīng)導(dǎo)流筒擴(kuò)散后均勻流向池，混合液 中粗大的顆粒經(jīng)沉淀后在池底形成污泥層，比重較輕的浮于液面，工 作橋在邊驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下沿中心支座作緩慢旋轉(zhuǎn)，支式刮臂依據(jù)重塑82242435.65

45、m故池底可貯泥容積:V4=T(r2 rR R2)故總貯泥容積為:=(2782278= 1.33m31 12)V V3V4=5.65+1.33=6.98m3，滿足要求Z.力帶動(dòng)刮板將污泥逐層由池刮向中心集泥坑， 通過(guò)池水壓將污泥排出 池外，浮渣刮板沿導(dǎo)流筒將浮于液面的浮渣撇向池的排渣斗，通過(guò)自動(dòng)沖洗機(jī)構(gòu)將浮渣排出池外。XZG型系列吸泥機(jī)用于污水處理廠圓型 二沉池，將沉降在池底上的污泥刮集至一組沿半徑向布置的吸泥管管 口，再通過(guò)中心排泥管排出，以便污泥回流或濃縮脫水；此外，還可 以撇除液面浮渣。貯泥池 設(shè)計(jì)計(jì)算1貯泥池容積Qt14nQ-每日產(chǎn)泥量（m3/d）t-貯泥時(shí)間（h），取8hn-貯泥池個(gè)數(shù)

46、。貯泥池設(shè)計(jì)容積2 I 22V a h2 h3（aab b ）3h3tan （a b）/2h2貯泥池有效水深（m）h3污泥斗高度（m）a污泥貯池邊長(zhǎng)（m）b污泥斗底邊長(zhǎng)（m）污泥斗傾角，取 600設(shè)計(jì)取n=2,a=5.0m,h2=3.0m,污泥斗底邊圍為正形，邊長(zhǎng)為1.0m。5 1581.2 824 296.9m3Z.h3tan 60（） 3.462V 75 35.75 110.75m396.9m3,符合要求2.貯泥池高度h h| h2h3h|超高，取 0.3mh2有效水深（m）h3.-污泥斗高（m）h 0.3 3.0 3.466.76m設(shè)計(jì)中取 6.8m脫泥間經(jīng)濃縮后的污泥中含有水分，經(jīng)脫泥

47、后外運(yùn)。該項(xiàng)目設(shè)置一脫泥間位 于污泥濃縮工藝之后，用于脫去污泥中的絕大部分水分。 該項(xiàng)目選用 臥式螺旋卸料沉降離心脫泥機(jī)來(lái)脫掉污泥中的水分。本項(xiàng)目選用LW-350臥螺離心脫泥機(jī)，臥式螺旋卸料沉降離心脫泥 機(jī)（簡(jiǎn)稱(chēng)臥螺離心機(jī)）是利用離心沉降原理分離懸浮液的設(shè)備。對(duì)固相 顆粒當(dāng)量直徑=3um、重量濃度比：10%或體積濃度比=70%、液固 比重差：0.05g/cm3的各種懸浮液均適合采用該類(lèi)離心機(jī)進(jìn)行液固 分離或顆粒分級(jí)。脫泥間尺寸取20*8m.該處理能脫掉污泥中的80%左右水分，經(jīng)脫水后污泥干餅外運(yùn)。四.污水廠總體布置主要構(gòu)（建）筑物與附屬建筑物Z.預(yù)留地面積占總面積的20%積的20%綠地占總面積的 算，則污水廠總占地面積為27821m2為了計(jì)算便，取為210*140=29400 m2污水